物理学领域最大的矛盾,爱因斯坦穷其一生也没能解开此矛盾!

发布者:隔壁老胡 2023-2-3 00:25

半个多世纪以来,现代科学一直被乌云笼罩。问题就在于,我们对宇宙的认知是基于两套不同的理论,一套是爱因斯坦的广义相对论,描述的是宇宙间最庞大的物质,比如说星球和星系。但宇宙中最微小的物质,原子还有亚原子粒子则遵循另一种截然不同的定律,量子力学。

这两种定律在各自的领域都准确无疑,但一旦尝试将其合二为一去探索宇宙的终极奥秘时,问题就来了。

举个例子,在宇宙诞生之初,也就是宇宙大爆炸,在那一刻,极小的一点猛烈地爆发,经过140亿年宇宙不断膨胀冷却,形成了现在所见的恒星,星系和行星。

但是,如果我们将宇宙诞生胶片倒转,让所有分裂的物质再度聚合,宇宙将一直变小,变热,密度变大,我们将回到时间诞生之初,抵达宇宙大爆炸那一刻,宇宙的质量无穷大而体积无穷小,时间也在那里停止。

而一旦上述两套理论在那一刻相逢,便会决裂。但是要是我们将量子力学与广义相对论合并再整体来看宇宙的诞生过程会如何呢?

从宏观角度描述宇宙时,我们会用爱因斯坦的广义相对论,它描述了引力是如何运作的。广义相对论描绘的宇宙就像一张蹦床,一片平滑的结构,重物如恒星和行星这样的星体可以扭曲和扩张周围时空。根据这套理论,空间的扭曲可以让我们感受到所谓的引力。

也就是说,保持地球在绕日轨道运行的引力,只是地球在太阳制造的扭曲和波纹形成的特殊空间结构上的运动而已。但是广义相对论里预言的平滑而起伏有致的空间并不是宇宙的全部。

以极微观的角度来理解宇宙,我们得上另一套定律,量子力学。量子力学描绘的宇宙画卷与广义相对论大不相同,甚至两者描绘的是两个完全不同的宇宙。

要了解广义相对论和量子力学之间的矛盾,我们得变得很小。当我们离开庞然大物的世界来到微观粒子领域时,万物皆可预知的熟悉宇宙图像将逐渐被一个结构极不确定的世界取代。

如果我们继续缩小,变得比最小的物质原子核原子中的微观粒子还小上几十亿倍,描述微观世界的量子力学表示,那时的空间结构将变得波动而混乱,是一个喧嚣而又违背常理的世界!

在那里,时间与空间被扭曲变形,传统概念中的上下左右,甚至是时间的前后都不复存在。在那个世界里,无法确定你是在A点还是B点,还是同时处于AB两点,又或者,在你来到那里之前,你已经在那里了!

不可否认的是,不管是量子力学还是广义相对论,在当今社会都发挥着它们的魔力。相对来说,多数人对量子力学会比较陌生,就连爱因斯坦也在他的整个下半生都在专研量子力学,但也没有成功与广义相对论融合在一起。但是量子力学已经成功应用在我们生活中的每个领域,从最普通的电灯泡,电子产品,还有量子通信,或许人类历史的下一次科技大变革就是基于量子力学!

大家都在看

  • 中国官宣太空采矿!天工开物计划落地,宇宙资源时代来了

    中国官宣太空采矿!天工开物计划落地,宇宙资源时代来了 关键词:中国太空采矿、天工开物计划、太空资源、氦-3、太空采矿机器人、地外资源开发2026年1月29日,中国航天科技集团发布重磅消息,官宣在“十五五”时期启动天工开物计划,全面布局太空资源开发,这标志着中国成 ... 宇宙探索01-30

  • 探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭

    探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭 10岁小神童开启宇宙探索小征程。10岁小神童开启宇宙探索小征程。在同龄人还在看卡通、玩积木时,10岁的三年级小宇已展现出非凡的科学天赋,成了大家口中的小神童。小宇痴迷天文,却苦于没有专业设备。他灵机一动,花 ... 宇宙探索01-28

  • 宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅!

    宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅! 从长期宇宙演化的角度来看,宇宙中恒星的总数不会持续增加,反而会逐渐减少。核心原因在于两点:·一是宇宙中可用于形成恒星的氢、氦等星际气体正在不断消耗,且恒星形成的速率早已低于恒星消亡的速率。·二是随着宇 ... 宇宙探索01-26

  • 人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种

    人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种 当人们还在纠结AI是否会“撒谎”、担忧AI超越人类的恐惧中裹足不前时,我总忍不住想:人类的认知与肉身,早已被宇宙的尺度划定了边界。与其困在地球的方寸之地内耗,不如坦然放手,让AI成为人类伸向宇宙的手,成为对 ... 宇宙探索01-25

  • 天文学:探索宇宙的终极奥秘

    天文学:探索宇宙的终极奥秘 摘要:天文学是研究宇宙天体及宇宙整体结构、起源与演化的基础学科,涵盖恒星、行星、星系、黑洞等各类天体,以及它们的运动规律、物理性质与化学组成。从古代的观星授时到现代的深空探测,天文学始终推动人类对宇宙 ... 宇宙探索01-23

  • 人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命

    人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命 人类自古以来对宇宙的好奇推动了天文学的发展。从美索不达米亚人创造出的星图,到古希腊的观测,每个文明都留下了珍贵的记录,展现了对星空的向往。黑格尔曾言:“一个民族若有仰望星空的人,那它便充满了希望。”人 ... 宇宙探索01-17

  • 摒弃自我,探索宇宙生命之光

    摒弃自我,探索宇宙生命之光 文/星火燎原 人类文明的发展史,亦是一部宇宙认知的探索史。从古至今,我们始终仰望星空,试图理解自身在浩瀚宇宙中的位置与意义。然而,长久以来,一种根深蒂固的“人类中心主义”观念如同无形的桎梏,束缚着我们的 ... 宇宙探索01-16

  • 2000年人类探索宇宙的三大关键转折

    2000年人类探索宇宙的三大关键转折 故事要从几千年前说起。那时候的人们对宇宙的认知,像极了童话故事:天空是一个巨大的圆顶,像一只巨大的天幕罩在地球之上。地球则是“方块”还是“圆球”?这个问题让古人费尽心思。为什么会有“天圆地方”说?古希 ... 宇宙探索01-16

  • 我们也要有自己的哈勃了?还是加强版!巡天空间望远镜的新进展

    我们也要有自己的哈勃了?还是加强版!巡天空间望远镜的新进展 当我们抬头仰望星空,试图看清宇宙深处的奥秘时,大气层的干扰就像隔着一层玻璃,阻碍了我们的视线。为了获得最清晰的宇宙图像,科学家将目光投向了太空。提起太空望远镜,很多人会想到著名的哈勃望远镜。而不久的将 ... 宇宙探索01-13

  • 属于我们自己的星,中国空间站肉眼观测攻略

    属于我们自己的星,中国空间站肉眼观测攻略 近几年的夜空中,除了亘古不变的星辰,你是否见过一颗明亮且会移动的“星”,它平稳地划过天际而不闪烁?那极有可能是我们中国人自己的太空家园——“天宫”空间站。中国空间站(素材来源于网络)如今,我们只需挑一 ... 宇宙探索01-12

相关文章